JP3249735B2 - Ink ejecting apparatus and driving method thereof - Google Patents

Ink ejecting apparatus and driving method thereof

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JP3249735B2
JP3249735B2 JP1102296A JP1102296A JP3249735B2 JP 3249735 B2 JP3249735 B2 JP 3249735B2 JP 1102296 A JP1102296 A JP 1102296A JP 1102296 A JP1102296 A JP 1102296A JP 3249735 B2 JP3249735 B2 JP 3249735B2
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ink
pulse signal
flow path
actuator
ejection
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/10Finger type piezoelectric elements

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インク噴射装置
よびその駆動方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is, your ink jet apparatus
It relates driving method Yobiso.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日、これまでのインパクト方式の印字
装置にとってかわり、その市場を大きく拡大しつつある
ノンインパクト方式の印字装置のなかで、原理が最も単
純で、かつ多階調化やカラー化が容易であるものとし
て、インクジェット方式の印字装置が挙げられる。なか
でも印字に使用するインク液滴のみを噴射するドロップ
・オン・デマンド型が、噴射効率の良さ、ランニングコ
ストの安さなどから急速に普及している。
2. Description of the Related Art The non-impact type printing apparatus which has been replacing the conventional impact type printing apparatus and is now expanding its market greatly is the simplest in principle and has a multi-gradation and color printing. An easy-to-use printing apparatus is an ink jet printing apparatus. Above all, the drop-on-demand type, which ejects only ink droplets used for printing, is rapidly spreading due to its good ejection efficiency and low running cost.

【0003】ドロップ・オン・デマンド型として特公昭
53−12138号公報に開示されているカイザー型、
あるいは特公昭61−59914号公報に開示されてい
るサーマルジェット型がその代表的な方式としてある。
このうち、前者は小型化が難しく、後者は高熱をインク
に加えるためにインクの耐熱性に対する要求が必要とさ
れ、それぞれに非常に困難な問題を抱えている。
The Kaiser type disclosed in Japanese Patent Publication No. 53-12138 as a drop-on-demand type,
Alternatively, a thermal jet type disclosed in Japanese Patent Publication No. 61-59914 is a typical method.
Among them, the former is difficult to miniaturize, and the latter requires a heat resistance of the ink in order to apply high heat to the ink, and each has a very difficult problem.

【0004】以上のような欠陥を同時に解決する新たな
方式として提案されたのが、特開昭63−247051
号公報に開示されている圧電セラミックスを利用したせ
ん断モード型である。図6に示すように、せん断モード
型のインクジェットヘッド600は、底壁601、天壁
602及びその間のせん断モードアクチュエータ壁60
3からなる。そのアクチュエータ壁603は、底壁60
1に接着され、且つ矢印611方向に分極された下部壁
607と、天壁602に接着され、且つ矢印609方向
に分極された上部壁605とからなっている。アクチュ
エータ壁603は一対となって、その間にインク流路6
13を形成し、且つ次の一対のアクチュエータ壁603
の間には、インク流路613よりも狭い空間615を形
成している。
A new method for simultaneously solving the above-mentioned defects has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-247051.
This is a shear mode type using piezoelectric ceramics disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-157, 1988. As shown in FIG. 6, a shear mode ink jet head 600 includes a bottom wall 601, a top wall 602, and a shear mode actuator wall 60 therebetween.
Consists of three. The actuator wall 603 is connected to the bottom wall 60.
1 and a lower wall 607 that is polarized in the direction of arrow 611, and an upper wall 605 that is bonded to top wall 602 and polarized in the direction of arrow 609. The actuator walls 603 are paired, and the ink flow path 6
13 and the next pair of actuator walls 603
Between them, a space 615 narrower than the ink flow path 613 is formed.

【0005】各インク流路613の一端には、ノズル6
18を有するノズルプレート617が固着され、各アク
チュエータ壁603の両側面には電極619,621が
設けられている。各電極619,621はインクと絶縁
するための絶縁層(図示せず)で覆われている。そし
て、空間615に面している電極619はアース623
に接続され、インク流路613内に設けられている電極
621はアクチュエータ駆動回路であるシリコン・チッ
プ625に接続されている。また、各インク流路613
の他端には、開口部を有する目止めプレート627が固
着され、更に各インク流路613の他端には、図示しな
いインク供給源からのインクを各インク流路613に供
給するためのマニホールド626が形成されたマニホー
ルド部材628が固着されている。
At one end of each ink flow path 613, a nozzle 6
A nozzle plate 617 having an 18 is fixed, and electrodes 619 and 621 are provided on both side surfaces of each actuator wall 603. Each of the electrodes 619 and 621 is covered with an insulating layer (not shown) for insulating the ink. The electrode 619 facing the space 615 is connected to the ground 623.
The electrode 621 provided in the ink flow path 613 is connected to a silicon chip 625 which is an actuator drive circuit. In addition, each ink flow path 613
At the other end, a filler plate 627 having an opening is fixed, and at the other end of each ink flow path 613, a manifold for supplying ink from an ink supply source (not shown) to each ink flow path 613 is provided. A manifold member 628 on which 626 is formed is fixed.

【0006】次に、このインクジェットヘッド600の
製造方法を説明する。まず、矢印611に分極された圧
電セラミックス層を底壁601に接着し、矢印609に
分極された圧電セラミックス層を天壁602に接着す
る。各圧電セラミックス層の厚みは、下部壁607、上
部壁605の高さに等しい。次に、圧電セラミックス層
に、平行な溝をダイヤモンドカッティング円板の回転等
によって形成して、下部壁607、上部壁605を形成
する。そして、真空蒸着等によって下部壁607の側面
に電極619、621を形成し、その電極619、62
1上に前記絶縁層を設ける。同様にして上部壁605の
側面に電極619、621、前記絶縁層を設ける。
Next, a method for manufacturing the ink jet head 600 will be described. First, the piezoelectric ceramic layer polarized in the direction of the arrow 611 is bonded to the bottom wall 601, and the piezoelectric ceramic layer polarized in the direction of the arrow 609 is bonded to the top wall 602. The thickness of each piezoelectric ceramic layer is equal to the height of the lower wall 607 and the upper wall 605. Next, a parallel groove is formed in the piezoelectric ceramic layer by rotation of a diamond cutting disk or the like to form a lower wall 607 and an upper wall 605. Then, electrodes 619 and 621 are formed on the side surfaces of the lower wall 607 by vacuum evaporation or the like, and the electrodes 619 and 621 are formed.
1 is provided with the insulating layer. Similarly, electrodes 619 and 621 and the insulating layer are provided on the side surface of the upper wall 605.

【0007】上部壁605の天頂部と下部壁607の天
頂部とを接着してインク流路613と空間615とを形
成する。次に、ノズル618が形成されているノズルプ
レート617を、ノズル618がインク流路613と対
応するように、インク流路613及び空間615の一端
に接着し、インク流路613と空間615との他端側で
電極621と電極619とをシリコン・チップ625と
アース623とに接続する。前記開口部が形成されてい
る目止めプレート627を、開口部がインク流路613
と対応するように、インク流路613及び空間615の
他端に接着し、更にマニホールド626が形成されたマ
ニホールド部材628をインク流路613及び空間61
5の他端に接着する。
The ink channel 613 and the space 615 are formed by bonding the zenith of the upper wall 605 and the zenith of the lower wall 607. Next, the nozzle plate 617 in which the nozzle 618 is formed is adhered to one end of the ink flow path 613 and the space 615 so that the nozzle 618 corresponds to the ink flow path 613, and At the other end, electrode 621 and electrode 619 are connected to silicon chip 625 and ground 623. The sealing plate 627 in which the opening is formed is connected to the ink passage 613 by the opening.
The manifold member 628 in which the manifold 626 is formed is adhered to the other end of the ink flow path 613 and the space 615 so as to correspond to the above.
5 is adhered to the other end.

【0008】そして、各インク流路613の電極621
にシリコン・チップ625が電圧を印加することによっ
て、各アクチュエータ壁603がインク流路613の容
積を増加する方向に圧電厚みすべり変形する。例えば図
7に示すようにインク流路613cの電極621cに電
圧Vが印加されると、アクチュエータ壁603eに矢印
629、631の方向の電界が発生し、アクチュエータ
壁603fに矢印630、632の方向の電界が発生
し、アクチュエータ壁603e、603fがインク流路
613cの容積を増加する方向に圧電厚みすべり変形す
る。このときノズル618c付近を含むインク流路61
3c内の圧力が減少する。この状態を圧力波のインク流
路613内での片道伝播時間Tだけ維持する。すると、
その間マニホールド626からインクが供給される。な
お、上記Tはインク流路613内の圧力波が、インク流
路613の長手方向に伝播するのに必要な時間であり、
インク流路613の長さLとこのインク流路613内部
のインク中での音速aによりT=L/aと決まる。圧力
波の伝播理論によると、上記の電圧の印加からちょうど
T時間がたつとインク流路613内の圧力が逆転し、正
の圧力に転じるが、このタイミングに合わせてインク流
路613cの電極621cに印加されている電圧を0に
戻す。
The electrodes 621 of each ink flow path 613
When a voltage is applied by the silicon chip 625 to each of the actuators, each actuator wall 603 undergoes a piezoelectric thickness-shear deformation in a direction to increase the volume of the ink flow path 613. For example, when a voltage V is applied to the electrode 621c of the ink flow path 613c as shown in FIG. 7, an electric field in the directions of arrows 629 and 631 is generated on the actuator wall 603e, and the electric field in the directions of arrows 630 and 632 is generated on the actuator wall 603f. An electric field is generated, and the actuator walls 603e and 603f undergo a piezoelectric thickness shear deformation in a direction to increase the volume of the ink flow path 613c. At this time, the ink flow path 61 including the vicinity of the nozzle 618c
The pressure in 3c decreases. This state is maintained for the one-way propagation time T of the pressure wave in the ink flow path 613. Then
In the meantime, ink is supplied from the manifold 626. Note that T is the time required for the pressure wave in the ink flow path 613 to propagate in the longitudinal direction of the ink flow path 613,
T = L / a is determined by the length L of the ink flow path 613 and the sound velocity a in the ink inside the ink flow path 613. According to the pressure wave propagation theory, the pressure in the ink flow path 613 reverses and changes to a positive pressure just after T time has elapsed from the application of the voltage, but the electrode 621c of the ink flow path 613c is synchronized with this timing. Is returned to 0.

【0009】すると、アクチュエータ壁603e、60
3fが変形前の状態(図6)に戻り、インクに圧力が加
えられる。そのとき、前記正に転じた圧力と、アクチュ
エータ壁603e、603fが変形前の状態に戻ること
により発生した圧力とが加え合わされ、比較的高い圧力
がインク流路613cのノズル618c付近の部分に生
じて、インク液滴がノズル618cから噴射される。
Then, the actuator walls 603e, 60
3f returns to the state before deformation (FIG. 6), and pressure is applied to the ink. At this time, the pressure that has turned positive and the pressure generated when the actuator walls 603e and 603f return to the state before deformation are added, and a relatively high pressure is generated in a portion of the ink flow path 613c near the nozzle 618c. Accordingly, ink droplets are ejected from the nozzle 618c.

【0010】従来、この種のインクジェットヘッド60
0で用いられるインクは図8に示すように、例えば、あ
るインクでは25℃においては、粘度が約3mPa・s
であるが、10℃では約6mPa・s、40℃では約2
mPa・sと温度に対して非常に大きく特性が変化す
る。このインク粘度の変化により、低温時は、高温時に
比べてはインク液滴噴射速度が小さくなり、着弾位置ず
れが大きくなって、印字品質が劣化する。そこで、印字
品質が劣化しないように、インク液滴噴射速度の変化を
抑えるために、周囲温度により、インクジェットヘッド
の駆動電圧を変化させていた。
Conventionally, this type of ink jet head 60
As shown in FIG. 8, for example, the ink used at 0 ° C. has a viscosity of about 3 mPa · s at 25 ° C.
However, at 10 ° C., about 6 mPa · s, and at 40 ° C., about 2 mPa · s.
The characteristics change greatly with mPa · s and temperature. Due to this change in ink viscosity, the ink droplet ejection speed is lower at low temperatures than at high temperatures, the landing position shift is large, and the print quality is degraded. Therefore, the driving voltage of the inkjet head is changed depending on the ambient temperature in order to suppress a change in the ink droplet ejection speed so that the printing quality is not deteriorated.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た構成のインク噴射装置の駆動方法では、周囲温度の変
化に応じて駆動電圧を変化させるための、複雑な電圧可
変回路、または2種以上の電源を必要とし、コストが高
価であるという問題があった。
However, in the driving method of the ink ejecting apparatus having the above-described structure, a complicated voltage variable circuit or two or more power supplies for changing a driving voltage in accordance with a change in ambient temperature. And the cost is high.

【0012】本発明は、かつ単一の駆動電圧のみで、周
囲温度の変化によるインク液滴噴射速度の変化が少なく
良好な印字品質の得られる低コストのインク噴射装置
よびその駆動方法を提示することを目的とする。
According to the present invention, there is provided a low-cost ink ejecting apparatus and an ink jet ejecting apparatus capable of obtaining a good print quality with a small change in the ink droplet ejecting speed due to a change in ambient temperature with only a single driving voltage .
An object of the present invention is to provide a method of driving a Yobiso.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項1では、インクが充填されるインク
路および該インク流路の容積を変化させるためのアクチ
ュエータを備えるインクジェットヘッドと、前記アクチ
ュエータの近傍に配置され、前記アクチュエータに電
信号を印加することにより、前記インク流路内のインク
に圧力を加えてインク液滴を噴射させる駆動回路とを有
するインク噴射装置であって、前記インクジェットヘッ
ドの温度が所定温度未満のときには、インク液滴を噴射
させない非噴射パルス信号と、インク液滴を噴射させる
噴射パルス信号とを有する第1の駆動波形を、前記イン
クジェットヘッドの温度が所定温度以上のときには、前
記第1の駆動波形を構成するパルス信号の数よりも少な
い数のパルス信号からなる第2の駆動波形を、それぞれ
前記駆動回路が前記アクチュエータに印加してインク液
滴を噴射させる。
In order to achieve this object, according to the first aspect of the present invention, there is provided an ink jet printer in which ink is filled.
An inkjet head having an actuator for changing the volume of the road and the ink flow path is disposed near the front Symbol actuator, by applying the electrical signal the actuator, the pressure to the ink in the ink flow path the an ink jet equipment and a drive circuit for ejecting ink droplets in addition, the inkjet heads
When the temperature of the ink is lower than the predetermined temperature, the first drive waveform including the non-ejection pulse signal for not ejecting the ink droplet and the ejection pulse signal for ejecting the ink droplet is applied to the above-mentioned impulse response.
When the temperature of the jet head is equal to or higher than the predetermined temperature , the second drive waveforms each including a smaller number of pulse signals than the number of pulse signals constituting the first drive waveform are respectively transmitted. It said drive circuit to inject Lee ink droplets with indicia pressure to the actuator.

【0014】このようにインク噴射装置を駆動すること
によって、前記所定温度未満では、前記第1の駆動波形
により前記駆動回路に流れる電流の回数を増加して発熱
させて、アクチュエータの温度をすばやく上昇させる。
また、前記所定温度以上では、前記第2の駆動波形によ
り駆動回路に流れる電流の回数を少なく抑えて発熱を抑
えてアクチュエータの安定温度を低く抑える。つまり安
定温度に達するまでの時間を短くし、安定温度を低くす
る。このため、アクチュエータの温度変化に伴う、イン
クの粘度変化によるインク液滴噴射速度も変化が少な
く、良好な印字品質が得られる。
By driving the ink ejecting apparatus as described above, when the temperature is lower than the predetermined temperature, the number of currents flowing through the drive circuit is increased by the first drive waveform to generate heat, thereby quickly raising the temperature of the actuator. Let it.
When the temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the number of currents flowing through the drive circuit is reduced by the second drive waveform, heat generation is suppressed, and the stable temperature of the actuator is reduced. That is, the time required to reach the stable temperature is shortened, and the stable temperature is lowered. Therefore, the ink droplet ejection speed due to a change in the viscosity of the ink due to a change in the temperature of the actuator has a small change, and good print quality can be obtained.

【0015】請求項2のインク噴射装置では、前記第1
の駆動波形における非噴射パルス信号と噴射パルス信号
との波高値が同一であり、かつ前記第2の駆動における
パルス信号と前記第1の駆動波形の噴射パルス信号との
波高値が同じである。請求項のインク噴射装置では、
前記アクチュエータは、前記パルス信号の印加により、
前記インク流路の容積を自然状態から増大状態に変化さ
せた後、再び自然状態に戻す動作をし、前記第1の駆動
波形における噴射パルス信号のパルス幅を、前記インク
流路内における圧力波の片道伝播時間Tの奇数倍として
インク液滴を噴射し、前記非噴射のパルス信号のパルス
幅を、0.3T以下、または(N−0.3)T〜(N+
0.3)Tとすることにより(Nは偶数)、前記駆動回
路に電流を流すがインク液滴を噴射させない。
In the ink ejecting apparatus according to a second aspect, the first
-Injection pulse signal and ejection pulse signal in drive waveforms
And the peak value is the same, and in the second drive
Between the pulse signal and the ejection pulse signal having the first drive waveform.
The crest values are the same. In the ink jet equipment according to claim 3,
The actuator, by applying the pulse signal,
After changing the volume of the ink flow path from the natural state to the increased state, an operation of returning to the natural state is performed again, and the first driving is performed.
The pulse width of the ejection pulse signal in the waveform is
And several times odd one-way propagation time T of a pressure wave in the flow channel to inject <br/> ink droplets, the pulse width of the non-ejection pulse signal, 0.3 T or less, or (N-0 .3) T ~ (N +
With 0.3) T (N is an even number), not ejecting ink droplets Suga flow a current to the drive circuit.

【0016】請求項のインク噴射装置では、前記第1
の駆動波形は、前記非噴射パルス信号と前記噴射パルス
信号との2つのパルス信号からなり、前記第2の駆動波
形は、1つの前記噴射パルス信号からなることにより、
駆動周波数を高くすることが可能となる。
[0016] In the ink jet equipment according to claim 4, wherein the first
Is composed of two pulse signals of the non-ejection pulse signal and the ejection pulse signal, and the second drive waveform is composed of one ejection pulse signal,
The driving frequency can be increased.

【0017】請求項のインク噴射装置では、前記第1
の駆動波形は前記非噴射パルス信号を印加した後に前記
噴射パルス信号を印加する駆動波形であり、前記非噴射
パルス信号と前記噴射パルス信号との間隔を調整するこ
とにより、噴射パルス信号により噴射されるインク液滴
の速度や体積を適切とすることが可能となる。請求項6
のインク噴射装置の駆動方法では、インクが充填される
インク流路および該インク流路の容積を変化させるため
のアクチュエータを有するインクジェットヘッドと、前
記アクチュエータの近傍に配置され、前記アクチュエー
タに電気信号を印加するための駆動回路とを備えるイン
ク噴射装置において、前記アクチュエータに電気信号を
印加することにより、前記インク流路内のインクに圧力
を加えてインク液滴を噴射させる駆動方法であって、前
記インクジェットヘッドの温度が所定温度未満のときに
は、インク液滴を噴射させない非噴射パルス信号と、イ
ンク液滴を噴射させる噴射パルス信号とを有する第1の
駆動波形を、前記インクジェットヘッドの温度が所定温
度以上のときには、前記第1の駆動波形を構成するパル
ス信号の数よりも少ない数のパルス信号からなる第2の
駆動波形を、それぞれ前記アクチュエータに印加してイ
ンク液滴を噴射させる。 請求項7のインク噴射装置の駆
動方法では、前記第1の駆動波形は、前記非噴 射パルス
信号を印加した後に前記噴射パルス信号を印加する駆動
波形である。
[0017] In the ink jet equipment according to claim 5, wherein the first
Is a driving waveform for applying the ejection pulse signal after applying the non-ejection pulse signal, and by adjusting an interval between the non-ejection pulse signal and the ejection pulse signal, ejection is performed by an ejection pulse signal. It is possible to make the speed and volume of the ink droplets appropriate. Claim 6
In the driving method of the ink ejecting apparatus, the ink is filled.
To change the volume of the ink flow path and the ink flow path
Inkjet head having an actuator of
The actuator is disposed in the vicinity of the actuator.
A driving circuit for applying an electric signal to the
In an injection device, an electric signal is supplied to the actuator.
By applying pressure, pressure is applied to the ink in the ink flow path.
Is a driving method for ejecting ink droplets by adding
When the temperature of the inkjet head is lower than a predetermined temperature
Is a non-ejection pulse signal that does not eject ink droplets, and
An ejection pulse signal for ejecting ink droplets.
The driving waveform is changed when the temperature of the inkjet head is a predetermined temperature.
Degrees or more, the pulses constituting the first drive waveform
A second pulse signal having a smaller number of pulse signals than the number of pulse signals.
A drive waveform is applied to each of the actuators to
Ink droplets are ejected. The drive of the ink ejection device according to claim 7.
The dynamic process, wherein the first drive waveform, the non-jetting pulses
Drive to apply the injection pulse signal after applying the signal
It is a waveform.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】本実施例のインクジェットヘッド600
は、図6に示す従来のインクジェットヘッド600と同
様に、底壁601、天壁602及びその間のせん断モー
ドアクチュエータ壁603からなる。そのアクチュエー
タ壁603は、底壁601に接着され、且つ矢印611
方向に分極された下部壁607と、天壁602に接着さ
れ、且つ矢印609方向に分極された上部壁605から
なっている。アクチュエータ壁603は一対となって、
その間にインク流路613を形成し、且つ次の一対のア
クチュエータ壁603の間には、インク流路613より
も狭い空間615を形成している。
The ink jet head 600 of the present embodiment
Comprises a bottom wall 601, a top wall 602, and a shear mode actuator wall 603 therebetween, as in the conventional inkjet head 600 shown in FIG. The actuator wall 603 is adhered to the bottom wall 601 and the arrow 611
It comprises a lower wall 607 polarized in the direction, and an upper wall 605 bonded to the top wall 602 and polarized in the direction of arrow 609. Actuator walls 603 are paired,
An ink flow path 613 is formed in the meantime, and a space 615 narrower than the ink flow path 613 is formed between the next pair of actuator walls 603.

【0020】各インク流路613の一端には、ノズル6
18を有するノズルプレート617が固着され、各アク
チュエータ壁603の両側面には電極619,621が
設けられている。各電極619,621はインクと絶縁
するための絶縁層(図示せず)で覆われている。そし
て、空間615に面している電極619はアース623
に接続され、インク流路613内に設けられている電極
621はアクチュエータ駆動回路であるシリコン・チッ
プ625に接続されている。また、各インク流路613
の他端には、開口部を有する目止めプレート627が固
着され、更に各インク流路613の他端には、図示しな
いインク供給源からのインクを各インク流路613に供
給するためのマニホールド626が形成されたマニホー
ルド部材628が固着されている。そして、このインク
ジェットヘッド600及びシリコン・チップ625は記
録媒体に沿って移動するキャリッジ(図示せず)上に搭
載されている。
At one end of each ink flow path 613, a nozzle 6
A nozzle plate 617 having an 18 is fixed, and electrodes 619 and 621 are provided on both side surfaces of each actuator wall 603. Each of the electrodes 619 and 621 is covered with an insulating layer (not shown) for insulating the ink. The electrode 619 facing the space 615 is connected to the ground 623.
The electrode 621 provided in the ink flow path 613 is connected to a silicon chip 625 which is an actuator drive circuit. In addition, each ink flow path 613
At the other end, a filler plate 627 having an opening is fixed, and at the other end of each ink flow path 613, a manifold for supplying ink from an ink supply source (not shown) to each ink flow path 613 is provided. A manifold member 628 on which 626 is formed is fixed. The inkjet head 600 and the silicon chip 625 are mounted on a carriage (not shown) that moves along the recording medium.

【0021】本インクジェットヘッド600の具体的な
寸法の1例は、インク流路613の長さLが7.5mm
である。ノズル618の寸法は、インク噴射側の径が4
0μm、インク流路613側の径が72μm、長さが1
00μmである。また、実験に供したインクの25℃に
おける粘度は約3mPa・s、表面張力は30mN/m
であり、粘度の温度変化は図8に示すように10℃では
約6mPa・s、40℃では約2mPa・sである。こ
のインク流路613内のインク中における音速aと上記
Lとの比L/a(=T)は8μsecであった。
One example of specific dimensions of the ink jet head 600 is that the length L of the ink flow path 613 is 7.5 mm.
It is. The diameter of the nozzle 618 is 4
0 μm, the diameter on the ink flow channel 613 side is 72 μm, and the length is 1
00 μm. The viscosity at 25 ° C. of the ink used in the experiment was about 3 mPa · s, and the surface tension was 30 mN / m.
The temperature change of the viscosity is about 6 mPa · s at 10 ° C. and about 2 mPa · s at 40 ° C. as shown in FIG. The ratio L / a (= T) between the sound speed a and the above L in the ink in the ink flow path 613 was 8 μsec.

【0022】次に本発明のインク流路613内の電極6
21に印加する駆動波形10、20を図1に示す。第2
の駆動波形10は、ヘッドの発熱量を抑え、かつインク
液滴の噴射速度を小さくするための波形であり、第1の
駆動波形20は、ヘッドの発熱量を増加し、かつインク
液滴の噴射速度を大きくするための波形である。インク
が高粘度となる低温度域、例えば25℃以下では第1の
駆動波形20を用いて駆動し、インクが低粘度となる高
温度域、例えば25℃以上では第2の駆動波形10を用
いることで、ヘッドおよびインクの温度を、低温度域か
ら速く高温度域に移行し、高温度域内の安定した温度に
保ちながらインク液滴の噴射を行なうことができる。
Next, the electrode 6 in the ink flow path 613 of the present invention is used.
FIG. 1 shows the driving waveforms 10 and 20 applied to 21. Second
Is a waveform for suppressing the amount of heat generated by the head and reducing the ejection speed of the ink droplets, and the first drive waveform 20 is for increasing the amount of heat generated by the head and reducing the amount of ink droplets. This is a waveform for increasing the injection speed. The ink is driven using the first drive waveform 20 in a low temperature range where the ink has a high viscosity, for example, 25 ° C. or less, and the second drive waveform 10 is used in a high temperature range where the ink has a low viscosity, for example, 25 ° C. or more. Thus, the temperature of the head and the ink can be quickly shifted from the low temperature range to the high temperature range, and ink droplets can be ejected while maintaining a stable temperature in the high temperature range.

【0023】第2の駆動波形10は、インク液滴を噴射
させるための第1のパルス信号Aのみからなり、第1の
パルス信号Aの波高値(電圧値)はV(例えば20v)
である。第1のパルス信号Aの幅Waは、インク流路6
13内の圧力波の片道伝播時間T(L/a)に一致、す
なわち8μsecである。
The second drive waveform 10 comprises only a first pulse signal A for ejecting ink droplets, and the peak value (voltage value) of the first pulse signal A is V (for example, 20 V).
It is. The width Wa of the first pulse signal A depends on the ink flow path 6
13 is equal to the one-way propagation time T (L / a) of the pressure wave, that is, 8 μsec.

【0024】第1の駆動波形20は、インク液滴を噴射
させない第2のパルス信号Bと、インク液滴を噴射させ
るための第3のパルス信号Cとからなり、第2のパルス
信号B、第3のパルス信号Cのどちらも波高値(電圧
値)はV(例えば20v)である。第2のパルス信号B
の幅Wbは、インク流路613内の圧力波の片道伝播時
間T(L/a)の2倍、すなわち16μsecであり、
第3のパルス信号Cの幅Wcはインク流路613内の圧
力波の片道伝播時間Tに一致、すなわち8μsecであ
る。
The first drive waveform 20 comprises a second pulse signal B for not ejecting ink droplets and a third pulse signal C for ejecting ink droplets. The peak value (voltage value) of each of the third pulse signals C is V (for example, 20 V). Second pulse signal B
Is twice the one-way propagation time T (L / a) of the pressure wave in the ink flow path 613, that is, 16 μsec.
The width Wc of the third pulse signal C is equal to the one-way propagation time T of the pressure wave in the ink flow path 613, that is, 8 μsec.

【0025】この駆動波形10、20を実現するための
シリコン・チップ625内部の駆動回路の一実施例を図
2、3を用いて説明する。図2に示す出力信号X、Y
は、それぞれインク流路613内の電極619に与える
電圧をV、0にするための信号である。出力信号Xがオ
ンになると、電圧Vを発生し、出力信号Yがオンになる
と電圧が0になる。コンデンサ191はインク流路61
3のアクチュエータ壁603とその両側に形成された電
極619、621によって構成される。
An embodiment of a drive circuit inside the silicon chip 625 for realizing the drive waveforms 10 and 20 will be described with reference to FIGS. The output signals X and Y shown in FIG.
Are signals for setting the voltages applied to the electrodes 619 in the ink flow path 613 to V and 0, respectively. When the output signal X is turned on, a voltage V is generated, and when the output signal Y is turned on, the voltage becomes zero. The capacitor 191 is connected to the ink flow path 61.
3 actuator wall 603 and electrodes 619 and 621 formed on both sides thereof.

【0026】駆動回路は破線で囲まれる2つのブロック
から構成され、それぞれが充電用回路182、放電用回
路184である。そして、入力信号Xがオンするときは
トランジスタTcが導通し、抵抗R120を介してコン
デンサ191の電極Eに正の電源187からVの電圧、
例えば20vを印加する。入力信号Yがオンするときは
トランジスタTgが導通し、抵抗R120を介してコン
デンサ191の電圧Eをアースする。第1の駆動波形2
0の場合の入力信号X、Yのそれぞれのタイミングチャ
ート21、22と電極Eの出力電圧波形23を図3に示
す。
The driving circuit is composed of two blocks surrounded by broken lines, each of which is a charging circuit 182 and a discharging circuit 184. When the input signal X is turned on, the transistor Tc conducts, and a voltage of V from the positive power supply 187 to the electrode E of the capacitor 191 via the resistor R120.
For example, 20v is applied. When the input signal Y is turned on, the transistor Tg conducts, and the voltage E of the capacitor 191 is grounded via the resistor R120. First drive waveform 2
FIG. 3 shows timing charts 21 and 22 of the input signals X and Y in the case of 0 and an output voltage waveform 23 of the electrode E.

【0027】入力信号Xのタイミングチャート21のよ
うに、入力信号Xは通常オフの状態に有り、噴射する所
定のタイミングT1、T3にてオンされ、所定のタイミ
ングT2、T4にてそれぞれオフされる。入力信号Yの
タイミングチャート22は、上記入力信号Xがオンのと
きオフされ、上記入力信号Xがオフのときオンされる。
そのときの電極Eでの出力波形23は、通常0vである
が、タイミングT1にてコンデンサ191への電荷が充
電され、トランジスタTcと抵抗R120とコンデンサ
191にて決まる充電時間Ta後に電圧V(例えば20
v)になる。この充電時間Taの間、正の電源187か
らトランジスタTc、抵抗R120、コンデンサ191
に電流が流れる。
As shown in the timing chart 21 of the input signal X, the input signal X is normally in an off state, and is turned on at predetermined timings T1 and T3 for injection, and turned off at predetermined timings T2 and T4. . The timing chart 22 of the input signal Y is turned off when the input signal X is on, and turned on when the input signal X is off.
The output waveform 23 at the electrode E at that time is normally 0 V, but the charge to the capacitor 191 is charged at the timing T1, and the voltage V (for example, after the charging time Ta determined by the transistor Tc, the resistor R120, and the capacitor 191) 20
v). During the charging time Ta, the positive power supply 187 supplies the transistor Tc, the resistor R120, and the capacitor 191.
Current flows through

【0028】またタイミングT2にてコンデンサ191
の電荷が放電され、トランジスタTgと抵抗R120と
コンデンサ191にて決まる放電時間Tb後に0vにな
る。この充電時間Tbの間、コンデンサ191から抵抗
R120、トランジスタTgに電流が流れる。
At timing T2, the capacitor 191
Is discharged, and becomes 0 V after a discharge time Tb determined by the transistor Tg, the resistor R120, and the capacitor 191. During the charging time Tb, current flows from the capacitor 191 to the resistor R120 and the transistor Tg.

【0029】続いてタイミングT3にてコンデンサ19
1への電荷が充電され、トランジスタTcと抵抗R12
0とコンデンサ191にて決まる充電時間Ta後に電圧
V(例えば20v)になる。この充電時間Taの間、正
の電源187からトランジスタTc、抵抗R120、コ
ンデンサ191に電流が流れる。
Subsequently, at timing T3, the capacitor 19
1 is charged, the transistor Tc and the resistor R12
The voltage becomes V (for example, 20 V) after a charging time Ta determined by 0 and the capacitor 191. During the charging time Ta, a current flows from the positive power supply 187 to the transistor Tc, the resistor R120, and the capacitor 191.

【0030】またタイミングT4にてコンデンサ191
の電荷が放電され、トランジスタTgと抵抗R120と
コンデンサ191にて決まる放電時間Tb後に0vにな
る。この充電時間Tbの間、コンデンサ191から抵抗
R120、トランジスタTgに電流が流れる。
At timing T4, the capacitor 191
Is discharged, and becomes 0 V after a discharge time Tb determined by the transistor Tg, the resistor R120, and the capacitor 191. During the charging time Tb, current flows from the capacitor 191 to the resistor R120 and the transistor Tg.

【0031】このように実際の駆動波形23は立ち上が
りと立ち下がりでそれぞれTa、Tbの遅れが生じるた
め、電圧が1/2V(例えば10v)における第1の駆
動波形20における第2のパルス信号Bの幅Wb、第3
のパルス信号Cの幅Wcを、それぞれ所定の値となるよ
うに上記各タイミングT1、T2、T3、T4を設定す
る。同様に第2の駆動波形10も、第1のパルス信号A
の幅Waが、所定の値となるように設定する。
As described above, since the actual drive waveform 23 has a delay of Ta and Tb at the rise and fall, respectively, the second pulse signal B of the first drive waveform 20 at the voltage of 1/2 V (for example, 10 V). Width Wb, third
The timings T1, T2, T3, and T4 are set so that the width Wc of the pulse signal C has a predetermined value. Similarly, the second drive waveform 10 also includes the first pulse signal A
Is set to have a predetermined value.

【0032】上述したように、圧電セラミックスを用い
たインクジェットヘッド600では、圧電セラミックス
が変形するとき、すなわち駆動波形の立ち上がり及び立
ち下がりの時に、駆動回路に電流が流れるので、この電
流によりシリコン・チップ625が発熱する。第2の駆
動波形10では電流がシリコン・チップ625に2度流
れ、第1の駆動波形20ではシリコン・チップ625に
電流が4度流れるので、第1の駆動波形20では、第2
の駆動波形10よりもシリコン・チップ625の発熱が
大きい。
As described above, in the ink jet head 600 using piezoelectric ceramics, when the piezoelectric ceramics are deformed, that is, when the drive waveform rises and falls, a current flows through the drive circuit. 625 generates heat. In the second drive waveform 10, the current flows twice through the silicon chip 625, and in the first drive waveform 20, the current flows four times through the silicon chip 625.
The heat generation of the silicon chip 625 is larger than the driving waveform 10 of FIG.

【0033】次に、上記した本実施例の駆動方法にて駆
動した場合のインク噴射テストを行った。インクジェッ
トヘッド600の温度が10℃の状態から、第2の駆動
波形10、および第1の駆動波形20にて20vの駆動
電圧にて連続駆動した場合のインクジェットヘッド60
0の温度の変化を測定した。また、インクジェットヘッ
ド600の温度が25℃未満の場合は第2の駆動波形1
0にて駆動し、インクジェットヘッド600の温度が2
5℃以上の場合は第1の駆動波形20にて駆動した場合
のインクジェットヘッド600の温度変化についても測
定した。このテストの結果を図4に示す。第2の駆動波
形10にて駆動した場合は、約7.5℃/min.の速
度でインクジェットヘッド600の温度が上昇し、20
0秒後に32℃に達して安定することがわかる。第1の
駆動波形20にて駆動した場合は、約30℃/min.
の速度でインクジェットヘッド600の温度が上昇し、
160秒後に76℃に達して安定することがわかる。そ
れぞれの駆動波形を単独で用いると、第2の駆動波形1
0の場合では、安定する温度はそれほど高くはないが、
温度上昇がゆっくりで温度が安定するまでに長時間を要
するという問題がある。第1の駆動波形20の場合で
は、安定する温度が高くなりすぎるという問題がある
が、温度上昇は速い。
Next, an ink ejection test was performed in the case of driving by the driving method of the present embodiment. The ink jet head 60 when the temperature of the ink jet head 600 is 10 ° C. and the second drive waveform 10 and the first drive waveform 20 are continuously driven at a drive voltage of 20 V.
A temperature change of 0 was measured. When the temperature of the inkjet head 600 is lower than 25 ° C., the second drive waveform 1
0 and the temperature of the inkjet head 600 is 2
When the temperature was 5 ° C. or higher, the temperature change of the inkjet head 600 when driven by the first drive waveform 20 was also measured. The result of this test is shown in FIG. When driven by the second drive waveform 10, about 7.5 ° C./min. The temperature of the inkjet head 600 rises at a speed of
It can be seen that the temperature reaches 32 ° C. after 0 seconds and stabilizes. When driven by the first drive waveform 20, about 30 ° C./min.
The temperature of the inkjet head 600 rises at the speed of
It can be seen that the temperature reaches 76 ° C. after 160 seconds and is stabilized. When each drive waveform is used alone, the second drive waveform 1
In the case of 0, the stable temperature is not so high,
There is a problem that the temperature rises slowly and it takes a long time for the temperature to stabilize. In the case of the first drive waveform 20, there is a problem that the stable temperature becomes too high, but the temperature rise is fast.

【0034】そして、25℃未満では第1の駆動波形2
0、25℃以上では第2の駆動波形10を用いた場合
は、インクジェットヘッド600の温度は連続駆動30
秒後には25℃に達し、100秒後には32℃に達し安
定するするので、安定温度に達するまでの時間も短く、
また安定温度も32℃と低い。このため、インクジェッ
トヘッド600の温度変化に伴う、インクの粘度変化に
よるインク液滴噴射速度も変化が少なく、良好な印字品
質が得られる。
When the temperature is lower than 25 ° C., the first driving waveform 2
When the second driving waveform 10 is used at a temperature of 0 or 25 ° C. or higher, the temperature of the
After 25 seconds, the temperature reaches 25 ° C, and after 100 seconds, it reaches 32 ° C and stabilizes.
The stable temperature is as low as 32 ° C. Therefore, the ink droplet ejection speed due to a change in the viscosity of the ink due to a change in the temperature of the inkjet head 600 is small, and good print quality can be obtained.

【0035】また、本実施例では、インク流路613の
電極619に第2の駆動波形10における第1のパルス
信号A 、第1の駆動波形20における第2のパルス信
号B、第3のパルス信号Cに全て同じ正の電圧Vを印加
するので、駆動電源が正の電源187のみで済み、従来
のように電圧可変回路を用いたり、電圧の異なる2種以
上の電源を用いる場合に比較して制御回路が単純とな
り、コストを低減することができる。
Further, in this embodiment, the first pulse signal A in the second drive waveform 10, the second pulse signal B in the first drive waveform 20, and the third pulse are applied to the electrode 619 of the ink flow path 613. Since the same positive voltage V is applied to all the signals C, only the positive power supply 187 is required as the driving power supply, which is compared with a conventional case using a voltage variable circuit or using two or more power supplies having different voltages. Thus, the control circuit is simplified, and the cost can be reduced.

【0036】また、第1の駆動波形20は2つのパルス
信号からなり、第2の駆動波形10は1つのパルス信号
からなるので、駆動周波数を高くすることができる。
Further, since the first drive waveform 20 is composed of two pulse signals and the second drive waveform 10 is composed of one pulse signal, the drive frequency can be increased.

【0037】また、第1の駆動波形20はインク液滴を
噴射しない第2のパルス信号Bが印加された後にインク
液滴を噴射する第3のパルス信号Cが印加される駆動波
形であるので、第2のパルス信号Bと第3のパルス信号
Cとの間隔を調整することにより、噴射されるインク液
滴の速度や体積を適切な値とすることができる。
The first driving waveform 20 is a driving waveform in which a third pulse signal C for ejecting ink droplets is applied after a second pulse signal B for not ejecting ink droplets is applied. By adjusting the interval between the second pulse signal B and the third pulse signal C, the velocity and volume of the ejected ink droplet can be set to appropriate values.

【0038】次に、第2の駆動波形10、第1の駆動波
形20のそれぞれのパルス信号の幅の適正範囲を求める
ために行った実験の結果を説明する。評価方法としては
周囲温度が25℃において、パルス信号の幅Wを変化さ
せ、20v、1kHzにて駆動したときのインク液滴噴
射速度を測定した。この結果を図5に示す。この結果か
ら第1のパルス信号Aの幅Wa及び第3のパルス信号C
の幅Wcを1.0T、3.0T、5.0T、7.0T
と、圧力波の片道伝播時間Tの奇数倍とすることで、安
定な噴射が得られることが分かり、第2のパルス信号B
の幅Wbを0.3T以下、1.7T〜2.3T、3.7
T〜4.3T、5.7T〜6.3Tとすると、第2パル
ス信号Bによる噴射がないことが分かる。
Next, the results of an experiment performed to determine the appropriate range of the pulse signal width of each of the second drive waveform 10 and the first drive waveform 20 will be described. As an evaluation method, when the ambient temperature was 25 ° C., the width W of the pulse signal was changed, and the ink droplet ejection speed when driven at 20 V and 1 kHz was measured. The result is shown in FIG. From this result, the width Wa of the first pulse signal A and the third pulse signal C
Are 1.0T, 3.0T, 5.0T, and 7.0T.
And that the injection time is an odd multiple of the one-way propagation time T of the pressure wave, a stable injection can be obtained.
Of width Tb of 0.3T or less, 1.7T to 2.3T, 3.7
When T to 4.3T, 5.7T to 6.3T, it can be seen that there is no injection by the second pulse signal B.

【0039】以上、一実施例を詳細に説明したが、本発
明はこの実施例に限定されるものではない。例えば上記
実施例では、正の電源187を用いたが、分極方向を図
7の609、611を逆にして、負の電源を用いても良
い。その他の構成についても、特許請求の範囲を逸脱す
ることなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良
を施した態様で本発明を実施できる。
Although one embodiment has been described in detail, the present invention is not limited to this embodiment. For example, although the positive power supply 187 is used in the above embodiment, a negative power supply may be used by reversing the polarization directions of 609 and 611 in FIG. The present invention can be implemented in other configurations with various changes and improvements based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the scope of the claims.

【0040】また、本実施例では、第2の駆動波形10
と第1の駆動波形20との切り換えを25℃を境にして
行なっていたが、この限りではなく、例えば20℃で切
り換えてもよい。
In this embodiment, the second drive waveform 10
Although the switching between the first drive waveform 20 and the first drive waveform 20 is performed at a boundary of 25 ° C., the present invention is not limited to this. For example, the switching may be performed at 20 ° C.

【0041】また、本実施例では、第1の駆動波形20
は2つのパルス信号から構成されていたが、この限りで
はなく、例えば3つや4つのパルス信号から構成されて
いてもよい。この場合、シリコン・チップ625の発熱
は、2つのパルス信号からなる駆動波形よりも大きくな
るので、より短時間でアクチュエータの温度を所定温度
まで上昇させることができる。
In this embodiment, the first drive waveform 20
Is composed of two pulse signals, but is not limited thereto. For example, it may be composed of three or four pulse signals. In this case, since the heat generated by the silicon chip 625 is larger than the drive waveform including two pulse signals, the temperature of the actuator can be increased to the predetermined temperature in a shorter time.

【0042】また、本実施例のインクジェットヘッド6
00はインク流路613の両側に空気室615を有して
いたが、空気室を設けずにインク流路を隣接したインク
噴射装置であってもよい。
Further, the ink jet head 6 of this embodiment
Although 00 has air chambers 615 on both sides of the ink flow path 613, an ink ejecting apparatus having an ink flow path adjacent thereto without providing an air chamber may be used.

【0043】また、本実施例では、アクチュエータ壁6
03が互いに反対方向に分極された下部壁607と上部
壁605とから構成されていたが、上部もしくは下部の
みが分極されたアクチュエータ壁であってもよい。
In this embodiment, the actuator wall 6
Although the lower wall 03 is composed of the lower wall 607 and the upper wall 605 polarized in opposite directions, the actuator wall may have only the upper or lower part polarized.

【0044】また、本実施例では、インクジェットヘッ
ド600及びシリコン・チップ625が図示しないキャ
リッジに搭載されていたが、キャリッジを有さない記録
装置、例えば記録媒体の幅分のノズルを有するラインヘ
ッドタイプの記録装置の場合は、シリコン・チップの発
熱がインクジェットヘッドに伝達する距離に、シリコン
・チップとインクジェットヘッドとを配置すればよい。
In this embodiment, the ink jet head 600 and the silicon chip 625 are mounted on a carriage (not shown). However, a recording apparatus having no carriage, for example, a line head type having a nozzle corresponding to the width of a recording medium is used. In the case of the recording apparatus described above, the silicon chip and the inkjet head may be arranged at a distance where heat generated by the silicon chip is transmitted to the inkjet head.

【0045】[0045]

【発明の効果】上述したように、本発明の請求項1のイ
ンク噴射装置および請求項6の駆動方法によれば、所定
温度未満においては、インク液滴を噴射させない非噴射
パルス信号と、インク液滴を噴射させる噴射パルス信号
とを有する第1の駆動波形を、前記アクチュエータに印
加してインク液滴を噴射させているので、駆動回路に流
れる電流の回数を増加して発熱させて、アクチュエータ
の温度をすばやく上昇させることができる。また所定温
度以上においては、前記第1の駆動波形を構成するパル
ス信号の数よりも少ない数のパルス信号からなる第2の
駆動波形を、前記アクチュエータに印加してインク液滴
を噴射させているので、駆動回路に流れる電流の回数を
少なく抑えて発熱を抑えてアクチュエータの安定温度を
低く抑えることができる。つまり、安定温度に達するま
での時間を短くし、安定温度を低くすることができるた
め、アクチュエータの温度変化に伴う、インクの粘度変
化によるインク液滴噴射速度も変化が少なく、良好な印
字品質を得ることができる。
As described above, according to the ink ejecting apparatus of the first aspect and the driving method of the sixth aspect of the present invention, a non-ejection pulse signal that does not eject an ink droplet at a temperature lower than a predetermined temperature ; a first drive waveform having an ejection pulse signal for ejecting ink droplets, a sign to the actuator
Since pressurized to have to inject Lee ink droplets, thereby generating heat by increasing the number of the current flowing through the driving circuit, it is possible to raise the temperature of the actuator quickly. Also in the above predetermined temperature, the pre-Symbol second drive waveform comprising a first small number of pulse signals than the number of pulse signals constituting the drive waveform, to inject Lee ink droplets is applied to the actuator Therefore, the number of times of the current flowing through the drive circuit can be reduced to suppress heat generation, and the stable temperature of the actuator can be reduced. That is, to shorten the time to reach a stable temperature, it is possible to lower the steady-state temperature, due to the temperature change of the actuator, the ink droplet ejection speed change is small due to the viscosity change of the ink, good printing quality Obtainable.

【0046】また、各パルス信号の波高値が同一である
ことで、単一の駆動電源にて駆動することができ、その
ため従来よりも駆動回路が単純となり、コストを低減す
ることができる。
The peak value of each pulse signal is the same.
As a result, it is possible to drive with a single drive power supply, so that the drive circuit is simpler than in the related art, and the cost can be reduced.

【0047】請求項3のインク噴射装置によれば、前記
アクチュエータは、前記パルス信号の印加により、前記
インク流路の容積を自然状態から増大状態に変化させた
後、再び自然状態に戻す動作をし、前記第1の駆動波形
における噴射パルス信号のパルス幅を、前記インク流路
内における圧力波の片道伝播時間Tの奇数倍とすること
により、インク液滴を噴射することができ、前記非噴射
のパルス信号のパルス幅を、0.3T以下、または(N
−0.3)T〜(N+0.3)Tとすることにより(N
は偶数)、前記駆動回路に電流を流すがインク液滴を噴
射させなくすることができる。
According to the third aspect of the present invention, the actuator changes the volume of the ink flow path from a natural state to an increased state by applying the pulse signal, and then returns to the natural state again. And the first drive waveform
The pulse width of the injection pulse signal at, by several times odd one-way propagation time T of a pressure wave in the ink flow path <br/> inside, it is possible to eject ink droplets, the non-ejection pulse When the pulse width of the signal is 0.3T or less, or (N
−0.3) T to (N + 0.3) T, (N
It is an even number), it is not necessary to eject ink droplets by Suga flow a current to the drive circuit.

【0048】請求項4のインク噴射装置によれば、前記
第1の駆動波形は、前記非噴射パルス信号と前記噴射パ
ルス信号との2つのパルス信号からなり、前記第2の駆
動波形は、1つの前記噴射パルス信号からなるので、駆
動周波数を高くすることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the first drive waveform is composed of two pulse signals of the non-ejection pulse signal and the ejection pulse signal, and the second drive waveform is one pulse signal. The driving frequency can be increased because the injection pulse signal is composed of the two ejection pulse signals.

【0049】請求項5のインク噴射装置および請求項7
の駆動方法によれば、前記第1の駆動波形は前記非噴射
パルス信号を印加した後に前記噴射パルス信号を印加す
る駆動波形であるので、前記非噴射パルス信号と前記噴
射パルス信号との間隔を調整することにより、噴射パル
ス信号により噴射されるインク液滴の速度や体積を適切
な値とすることができる。
An ink jet apparatus according to claim 5 and claim 7.
According to the driving method of ( 1), since the first drive waveform is a drive waveform of applying the ejection pulse signal after applying the non-ejection pulse signal, the interval between the non-ejection pulse signal and the ejection pulse signal is By adjusting, the speed and volume of the ink droplet ejected by the ejection pulse signal can be set to appropriate values.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例のインクジェットヘッドの駆
動波形を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a driving waveform of an inkjet head according to an embodiment of the present invention.

【図2】前記インクジェットヘッドの駆動回路を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a driving circuit of the inkjet head.

【図3】前記インクジェットヘッドの駆動のタイミング
チャートを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a timing chart for driving the inkjet head.

【図4】前記インクジェットヘッドの駆動波形を変化さ
せた実験の結果をを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a result of an experiment in which a driving waveform of the inkjet head is changed.

【図5】前記インクジェットヘッドの駆動波形のパルス
信号の幅の適正範囲を求めるために行った実験の結果を
説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating the results of an experiment performed to determine an appropriate range of the pulse signal width of the driving waveform of the inkjet head.

【図6】従来例、および本発明に係るインクジェットヘ
ッドを示す図である。
FIG. 6 is a view showing a conventional example and an ink jet head according to the present invention.

【図7】従来例、および本発明に係るインクジェットヘ
ッドの動作を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating the operation of a conventional example and an ink jet head according to the present invention.

【図8】従来例、および本発明に係るインクの粘度の温
度による変化を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a change in viscosity of the ink according to the related art and the present invention with temperature.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 第2の駆動波形 20 第1の駆動波形 187 正の電源 600 インクジェットヘッド 603 アクチュエータ壁 613 インク流路 625 シリコン・チップ Reference Signs List 10 Second drive waveform 20 First drive waveform 187 Positive power supply 600 Inkjet head 603 Actuator wall 613 Ink flow path 625 Silicon chip

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 インクが充填されるインク流路および該
インク流路の容積を変化させるためのアクチュエータ
備えるインクジェットヘッドと、前記アクチュエータの
近傍に配置され、前記アクチュエータに電気信号を印加
することにより、前記インク流路内のインクに圧力を加
えてインク液滴を噴射させる駆動回路とを有するインク
噴射装置であって、前記インクジェットヘッドの温度が 所定温度未満のとき
は、インク液滴を噴射させない非噴射パルス信号と、
インク液滴を噴射させる噴射パルス信号とを有する第1
の駆動波形を、前記インクジェットヘッドの温度が所定
温度以上のときには、前記第1の駆動波形を構成するパ
ルス信号の数よりも少ない数のパルス信号からなる第2
の駆動波形を、それぞれ前記駆動回路が前記アクチュエ
ータに印加してインク液滴を噴射させることを特徴とす
るインク噴射装置。
An ink flow path filled with ink and an actuator for changing the volume of the ink flow path are provided.
Ink having an ink jet head is arranged near the front Symbol actuator, by applying the electrical signal conductive to the actuator, and a drive circuit for ejecting ink droplets by applying pressure to the ink in the ink flow path comprising a jet equipment, when the temperature of the ink-jet head is less than a predetermined temperature
The, the non-ejection pulse signal which does not eject ink droplets,
An ejection pulse signal for ejecting ink droplets.
The driving waveform, when the temperature of the ink-jet head is equal to or higher than a predetermined temperature, the second consisting pre Symbol first small number of pulse signals than the number of pulse signals constituting the drive waveform
Ink jet equipment that the drive waveform, each of the driving circuit is characterized in that for ejecting Lee ink droplets to sign addition to the actuator.
【請求項2】 前記第1の駆動波形における非噴射パル
ス信号と噴射パルス信号との波高値が同一であり、かつ
前記第2の駆動におけるパルス信号と前記第1の駆動波
形の噴射パルス信号との波高値が同じであることを特徴
とする請求項1に記載の インク噴射装置。
2. A non-ejection pallet according to the first drive waveform.
And the ejection pulse signal have the same peak value, and
The pulse signal in the second drive and the first drive wave
The characteristic is that the peak value is the same as the shape of the injection pulse signal
Ink jet equipment according to claim 1,.
【請求項3】 前記アクチュエータは、前記パルス信号
の印加により、前記インク流路の容積を自然状態から増
大状態に変化させた後、再び自然状態に戻す動作をし、
前記第1の駆動波形における噴射パルス信号のパルス幅
は、前記インク流路内における圧力波の片道伝播時間T
の奇数倍であり、前記非噴射のパルス信号のパルス幅
は、0.3T以下、または(N−0.3)T〜(N+
0.3)Tであること(Nは偶数)であることを特徴と
する請求項2に記載のインク噴射装置。
3. The actuator performs an operation of changing the volume of the ink flow path from a natural state to an increased state by applying the pulse signal, and then returning the ink flow path to the natural state again,
The pulse width of the ejection pulse signal in the first drive waveform is one-way propagation time T of the pressure wave in the ink flow path .
A multiple of an odd pulse width of the non-ejection pulse signal, 0.3 T or less, or (N-0.3) T~ (N +
Ink jet equipment according to claim 2, characterized in that 0.3) it is T (N is an even number).
【請求項4】 前記第1の駆動波形は、前記非噴射パル
ス信号と前記噴射パルス信号との2つのパルス信号から
なり、前記第2の駆動波形は、1つの噴射パルス信号か
らなることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記
載のインク噴射装置。
Wherein said first driving waveform is the result of two pulse signals with non-ejection pulse signal and the ejection pulse signal, the second driving waveform, be comprised of a single jetting pulse signal ink jet equipment according to any of claims 1 to 3, characterized in.
【請求項5】 前記第1の駆動波形は、前記非噴射パル
ス信号を印加した後に前記噴射パルス信号を印加する駆
動波形であることを特徴とする請求項1から4のいずれ
に記載のインク噴射装置。
Wherein said first driving waveform is any of claims 1-4, characterized in that the driving waveforms for applying the injection pulse signal after applying the non-ejection pulse signal
Ink jet equipment according to any.
【請求項6】 インクが充填されるインク流路および該6. An ink flow path filled with ink and said ink flow path.
インク流路の容積を変化させるためのアクチュエータをAn actuator for changing the volume of the ink flow path
有するインクジェットヘッドと、前記アクチュエータのHaving an ink jet head and the actuator
近傍に配置され、前記アクチュエータに電気信号を印加Located near and applies an electric signal to the actuator
するための駆動回路とを備えるインク噴射装置においAnd a driving circuit for performing the
て、前記アクチュエータに電気信号を印加することによBy applying an electric signal to the actuator,
り、前記インク流路内のインクに圧力を加えてインク液Pressure on the ink in the ink flow path to
滴を噴射させる駆動方法であって、A driving method for ejecting droplets, 前記インクジェットヘッドの温度が所定温度未満のときWhen the temperature of the inkjet head is lower than a predetermined temperature
には、インク液滴を噴射させない非噴射パルス信号と、Has a non-ejection pulse signal that does not eject ink droplets,
インク液滴を噴射させる噴射パルス信号とを有する第1An ejection pulse signal for ejecting ink droplets.
の駆動波形を、前記インクジェットヘッドの温度が所定The driving waveform of the ink jet head is adjusted to a predetermined temperature.
温度以上のときには、前記第1の駆動波形を構成するパWhen the temperature is equal to or higher than the temperature, the pulses constituting the first drive waveform
ルス信号の数よりも少ない数のパルス信号からなる第2A second pulse signal having a smaller number of pulse signals than the number of pulse signals.
の駆動波形を、それぞれ前記アクチュエータに印加してDrive waveforms are applied to the actuators, respectively.
インク液滴を噴射させることを特徴とするインク噴射装Ink ejection device characterized by ejecting ink droplets
置の駆動方法。Driving method.
【請求項7】 前記第1の駆動波形は、前記非噴射パル7. The non-ejection pulse according to claim 1, wherein:
ス信号を印加した後に前記噴射パルス信号を印加する駆Drive that applies the ejection pulse signal after the
動波形であることを特徴とする請求項6に記載のインクThe ink according to claim 6, wherein the ink has a dynamic waveform.
噴射装置の駆動方法。The driving method of the injection device.
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